市中心超高層泵送混凝土連續(xù)澆筑保障措施分析

蔡俊青

（中國建筑第八工程局有限公司青島分公司，山東 青島 266000）

0 引言

隨著國內(nèi)超高層建筑的不斷發(fā)展［1］，混凝土泵送技術得到了廣泛應用。為保證混凝土澆筑質(zhì)量，相關學者進行了廣泛的研究及實踐，但目前相關研究多集中于混凝土配合比、泵送性能、泵送技術、泵送管線優(yōu)化等技術層面［2-9］，針對現(xiàn)場施工環(huán)境復雜、混凝土運輸不便利等現(xiàn)實層面影響泵送混凝土澆筑連續(xù)性的研究較為缺乏。本文以青島海天中心為背景，結(jié)合 T 2 塔樓泵送混凝土實際情況，對影響泵送混凝土澆筑連續(xù)性所存在的問題進行分析，并就相應問題提出解決方案，為實際工程中保障市中心地區(qū)超高層建筑泵送混凝土連續(xù)澆筑提供參考。

1 項目概況

青島海天中心作為青島市市級重點項目，是中國首個獲美國 LEED 金級和住房和城鄉(xiāng)建設部綠建三星雙認證、山東省首家加入世界高樓學會的超高層綜合體項目。項目總投資 137 億元人民幣，規(guī)劃 3 座塔樓及裙樓，其中 T2 塔樓高 369 m，為青島市第一高樓。項目始終秉承著“國際標準、國內(nèi)一流，沿海領先”的建造標準，致力于打造山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)地標性建筑。青島海天中心如圖 1 所示。

圖1 青島海天中心

2 T 2 塔樓主體結(jié)構混凝土施工現(xiàn)狀

海天中心 T2 塔樓采用帶加強層的框架—核心筒結(jié)構體系，樓蓋體系采用鋼梁—鋼筋桁架樓承板組合樓蓋，主要構件部位混凝土強度等級如表 1 所示，混凝土均采用某公司生產(chǎn)的預拌商品混凝土，現(xiàn)場采用中聯(lián) HBT90-48-572RS 超高壓混凝土拖泵進行泵送澆筑作業(yè)?，F(xiàn)階段核心筒已實現(xiàn)封頂，樓蓋體系已完成至塔冠區(qū)域，剩余主要泵送混凝土作業(yè)區(qū)域如表 2 所示。

通過分析可以看出，現(xiàn)階段主體結(jié)構施工已經(jīng)進入尾聲階段，以往超大體積、連續(xù)多日的泵送混凝土澆筑現(xiàn)象將不會出現(xiàn)。但是未來階段泵送混凝土澆筑存在澆筑部位分散、泵送高度增高、工序交叉作業(yè)影響等諸多問題，如何保障現(xiàn)場混凝土澆筑的連續(xù)性依舊值得重點關注。

表1 主要構件部位混凝土強度等級

表2 剩余主要泵送混凝土作業(yè)區(qū)域

3 現(xiàn)場泵送混凝土情況梳理

本文以 T 2 塔樓 68～69 層鋼管混凝土頂升施工作業(yè)為例，對現(xiàn)場泵送混凝土整體施工情況進行梳理，以期找出現(xiàn)場作業(yè)存在的薄弱點及潛在問題。

泵送澆筑前對現(xiàn)場道路進行清理，為混凝土攪拌車的停放以及現(xiàn)場正常人員車輛通行提供空間。依照泵送混凝土施工方案，泵送開始后，通過先后泵送水、水泥漿、砂漿的順序進行潤管，避免直接泵送混凝土引起堵管，影響泵送作業(yè)。待潤管結(jié)束后，正式進行混凝土的泵送作業(yè)。在泵送作業(yè)時，密切觀察混凝土狀態(tài)，及時對混凝土的坍落度、擴展度等技術質(zhì)量指標進行現(xiàn)場測量，保障混凝土的泵送工作性能及混凝土質(zhì)量。同時密切保持與商混站的聯(lián)系，及時獲取后續(xù)罐車的動態(tài)，調(diào)整現(xiàn)場泵送速率，避免因為混凝土到場不及時引發(fā)堵管、結(jié)構冷縫等問題。在泵送作業(yè)的后期，及時獲取施工部位澆筑現(xiàn)狀，對實際所需混凝土方量進行掌控，確保澆筑部位保質(zhì)保量完成澆筑。

圖2 泵送混凝土澆筑過程

本次共進行 182 m3混凝土泵送頂升作業(yè)，累計 15 位工人進行不間斷施工，總耗時 18 h。澆筑現(xiàn)場如圖 2 所示，泵送混凝土澆筑過程如表 3 所示。

表3 泵送混凝土澆筑過程

通過上述施工過程可知，依照泵送混凝土施工方案，在現(xiàn)有施工流程下，可順利完成泵送混凝土的連續(xù)施工作業(yè)。但是受現(xiàn)場信息交流不暢等因素制約，目前對于混凝土澆筑方量的控制、混凝土罐車動態(tài)、澆筑現(xiàn)場實時動態(tài)、商混站配料動態(tài)等信息掌握較為被動，無法做到現(xiàn)場施工人員、管理人員及商混站工作人員實時信息共享，無形增大了泵送混凝土連續(xù)澆筑保障難度。而環(huán)保等級響應、道路交通管制、危險交叉工序影響等突發(fā)情況也對泵送混凝土連續(xù)澆筑構成威脅。

4 潛在問題分析及應對措施

通過對泵送混凝土連續(xù)澆筑全過程的跟蹤梳理，針對現(xiàn)場存在的問題進行細致分析，并根據(jù)相關問題提出解決方案，為市中心地區(qū)超高層建筑的泵送混凝土連續(xù)澆筑保障提供參考。

4.1 建設泵送混凝土澆筑實時監(jiān)護系統(tǒng)

通過對現(xiàn)場的整體梳理，信息交流不暢成為影響混凝土泵送連續(xù)性的最主要影響因素，具體影響為以下幾個方面。

1）現(xiàn)階段，本項目拖泵設置在地下 1 層，罐車停放于 1 層，澆筑部位均在 67 層以上，垂直距離跨度較大。目前現(xiàn)場采用對講機進行交流，但受到信號不佳、噪音等因素影響，作業(yè)命令傳遞不暢，影響拖泵澆筑速率的及時調(diào)節(jié)。

2）本項目處于市中心區(qū)域，商品混凝土供應站點處于市區(qū)邊緣處，水平距離跨度較大。目前現(xiàn)場采用微信、電話等方式進行雙方信息交流，但是信息交流仍不夠直觀、及時。早晚高峰、道路擁堵及突發(fā)交通管制等因素也使得罐車運輸調(diào)配難度增大，嚴重威脅泵送混凝土的連續(xù)澆筑。

3）現(xiàn)場對于混凝土的澆筑量通過人工記錄的方式進行整理，對于正在進行澆筑的罐車中的剩余方量并無直觀的數(shù)據(jù)顯示，管理人員只能通過澆筑速率進行估算，錯誤的估算或統(tǒng)計將直接影響混凝土的及時調(diào)配，影響澆筑。

4）目前商混站通過車載 GPS 對罐車的道路運行情況進行監(jiān)控，但此系統(tǒng)并未對外部開放，項目管理人員及現(xiàn)場施工人員難以獲取有關信息，現(xiàn)場作業(yè)無法參考罐車實時道路運行情況及時作出調(diào)整。

5）混凝土的出場狀態(tài)、進場狀態(tài)及入模狀態(tài)的重要指標參數(shù)均為各單位自行測量統(tǒng)計，并未進行有效信息交流，使得商混站對于現(xiàn)場混凝土情況反應滯后，難以及時調(diào)整下一批次混凝土狀態(tài)。

針對上述問題，本文建議建設合理的泵送混凝土澆筑實時監(jiān)護系統(tǒng)，配合攝像頭及移動終端進行運行使用，對澆筑現(xiàn)場、拖泵泵送現(xiàn)場、商混站拌料現(xiàn)場等區(qū)域進行現(xiàn)場直播；系統(tǒng)將所報送的混凝土需求計劃量、已完成澆筑量、已出站混凝土量、剩余未拌混凝土量進行集中顯示；對泵車加裝車內(nèi)剩余混凝土方量監(jiān)測儀并在系統(tǒng)中實時顯示；系統(tǒng)接入城市道路擁堵情況及罐車實時通行情況；系統(tǒng)設置混凝土出場、進場及入模重要參數(shù)統(tǒng)計模塊，由各測量人員第一時間錄入，實現(xiàn)信息共享；將現(xiàn)場施工和商混站作業(yè)出現(xiàn)的常規(guī)作業(yè)命令以可視化的形式接入系統(tǒng)，實現(xiàn)作業(yè)命令及命令反饋信息共享；在各主要區(qū)域設置信號增強器，保障移動終端正常使用。

上述監(jiān)護系統(tǒng)向管理人員、施工作業(yè)人員及商混站人員全面開放，力求作業(yè)全流程信息共享，作業(yè)命令及命令反饋及時傳遞。依據(jù)全局信息，各方作業(yè)人員可及時作出反饋，切實保障泵送混凝土澆筑的連續(xù)性。

4.2 合理規(guī)避大型觀摩、重大會議及重污染天氣

海天中心項目作為青島市市級重點項目，先后承接了全國、省、市建筑業(yè)大型質(zhì)量、安全觀摩百余次，上合組織青島峰會、中國海軍青島閱艦式、跨國公司領導人青島峰會等重大活動的舉行以及重污染天氣也都將使混凝土澆筑無法進行。

針對上述情況，本文建議項目管理人員提前對項目所承擔的觀摩計劃、所在地區(qū)重大活動進行統(tǒng)計，結(jié)合現(xiàn)有施工進度，調(diào)整有關工序及混凝土澆筑時間，盡可能對上述情況進行合理規(guī)避。同時要密切關注天氣污染情況，依據(jù)空氣質(zhì)量預報在項目內(nèi)部提前作出預警，避免污染天氣進行混凝土澆筑。

4.3 設立施工現(xiàn)場溫度預測機制

現(xiàn)階段項目泵送混凝土澆筑位于 300 m 高度以上區(qū)域，樓上溫度與天氣預報溫度差異巨大，樓上不同天氣情況不同區(qū)域之間也存在氣溫的差異。若依據(jù)天氣預報溫度進行施工，一旦樓上澆筑區(qū)域?qū)崪y溫度低于澆筑要求，混凝土澆筑將無法進行。

考慮上述現(xiàn)狀，本文建議從項目開始階段，在施工區(qū)域設置無線測溫記錄儀，長時間記錄同一高度不同天氣情況下各測區(qū)溫度，結(jié)合每日天氣預報，形成項目施工區(qū)域溫度預測機制，更為科學的預測施工當日不同區(qū)域的氣溫，為工序的順利展開提供參考。

4.4 緊密協(xié)調(diào)相關交叉工序作業(yè)

海天中心作為市中心區(qū)域的超高層綜合體項目，現(xiàn)場空間較為有限，存在鋼結(jié)構、液壓爬模、玻璃幕墻、二次結(jié)構、精裝修、機電設備、材料運輸?shù)戎T多部門同時施工的現(xiàn)象，大量交叉工序極易產(chǎn)生相互干擾，如遇重大危險工序需立即停工避讓，這都對泵送混凝土的連續(xù)澆筑產(chǎn)生影響。

針對上述狀況，本文建議項目管理人員在確認混凝土澆筑日期前，與項目參與各方以書面形式確認交叉工序情況。遇一般交叉工序，可通過優(yōu)化澆筑流程進行避讓；遇重大危險工序，應根據(jù)工序重要程度，深化工序執(zhí)行順序，保障現(xiàn)場施工安全。

5 結(jié)論

1）嚴格依照現(xiàn)有泵送混凝土方案進行施工作業(yè)，確保施工質(zhì)量安全。

2）依托可視化移動終端，建設合理的泵送混凝土澆筑實時監(jiān)護系統(tǒng)，將現(xiàn)場動態(tài)、混凝土方量變化、罐車通行情況、作業(yè)命令及命令反饋等內(nèi)容接入系統(tǒng)，切實保障泵送混凝土澆筑的連續(xù)性。

3）項目管理人員提前對項目所承擔的觀摩計劃、所在地區(qū)重大活動進行統(tǒng)計，在工作計劃安排時將此類信息考慮在內(nèi)，進行合理規(guī)避。

4）從項目起始階段，進行施工區(qū)域長期不間斷溫度監(jiān)測，形成項目施工區(qū)域溫度預測機制，為泵送混凝土工作的順利展開提供參考。

5）確認混凝土澆筑前，與項目參與各方進行交叉工序確認，對一般交叉工序組織有序施工，對重大危險工序進行合理規(guī)避。